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基于最大互信息系数属性选择的冷轧产品机械性能预测

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中南大学学报（自然科学版） 2020年第1期51卷 68-75页

作者：颜弋凡安路达吕志民北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心

对于冷轧产品机械性能预测建模时面对的需要对全流程众多影响工艺参数属性选择的问题,提出基于最大互信息系数(MIC)属性选择的机械性能预测建模方法。该方法首先利用MIC算法计算各性能指标和工艺参数之间的相关性度量,然后根据各相关度... 详细信息

对于冷轧产品机械性能预测建模时面对的需要对全流程众多影响工艺参数属性选择的问题,提出基于最大互信息系数(MIC)属性选择的机械性能预测建模方法。该方法首先利用MIC算法计算各性能指标和工艺参数之间的相关性度量,然后根据各相关度量选择形成工艺参数属性子集用于性能预测模型建模及预测。研究结果表明:该建模方法构建的冷轧产品性能预测模型的预测精度高于全工艺参数模型、Pearson相关系数选择和经验知识选择,另外该方法也能选择出一些传统方法不能选择出的非线性影响关系的工艺参数。最优特征子集模型预测效果从原始全工艺参数模型的平均相对误差2.90%下降到2.30%。

关键词：最大互信息系数冷轧机械性能预测属性选择

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纳米贝氏体/马氏体钢的热稳定性

材料研究学报 2019年第8期33卷 597-602页

作者：冯凡凡武会宾于新攀北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心

将低温贝氏体相变前淬火得到由马氏体、贝氏体铁素体和残余奥氏体组成的纳米贝氏体钢,使用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)等手段观察在不同温度回火的纳米贝氏体钢的显微组织和硬度变化,研究了预相变马氏体对纳米贝氏体... 详细信息

将低温贝氏体相变前淬火得到由马氏体、贝氏体铁素体和残余奥氏体组成的纳米贝氏体钢,使用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)等手段观察在不同温度回火的纳米贝氏体钢的显微组织和硬度变化,研究了预相变马氏体对纳米贝氏体钢热稳定性的影响。结果表明:含有马氏体的纳米贝氏体钢在中低温(473~773 K)回火后其硬度比回火前的高,回火温度高于823 K其硬度迅速下降到266.2HV(923 K)。预形成的马氏体在473~573 K回火后向附近的残余奥氏体排碳,后者的碳含量提高到峰值1.52%,提高了残余奥氏体的热稳定性,延迟后者在高温时的分解,从而提高了纳米贝氏体钢的高温热稳定性;回火温度高于723 K则残余奥氏体分解成碳化物,贝氏体铁素体粗化、回复形成新的铁素体晶粒。

关键词：金属材料纳米贝氏体钢热稳定性马氏体硬度

稀土Ce元素对过共析钢非金属夹杂物及组织性能的影响

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轧钢 2024年第2期41卷 23-29,35页

作者：赵晓敏银志军涛雅胡波牛斌石龙内蒙古包钢钢联股份有限公司技术中心内蒙古包头014010 内蒙古包钢钢联股份有限公司炼钢厂内蒙古包头014010 内蒙古包钢钢联股份有限公司长材厂内蒙古包头014010 中国铁道科学研究院铁道建筑研究所北京100081 北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心北京100083

为研究稀土元素对过共析钢非金属夹杂物和显微组织的作用机理,在过共析钢中添加了少量的稀土Ce元素,通过冶炼控制O、S含量,保证了稀土Ce元素在钢中的收得率,研究了稀土Ce元素对过共析钢拉伸性能、非金属夹杂物、珠光体片层间距等的影响... 详细信息

为研究稀土元素对过共析钢非金属夹杂物和显微组织的作用机理,在过共析钢中添加了少量的稀土Ce元素,通过冶炼控制O、S含量,保证了稀土Ce元素在钢中的收得率,研究了稀土Ce元素对过共析钢拉伸性能、非金属夹杂物、珠光体片层间距等的影响。结果表明:与稀土Ce元素结合的非金属夹杂物尺寸约为5μm,加入少量稀土Ce元素可以使氧化物类夹杂物形貌发生变化;消除过冷度对珠光体片层间距的影响后,稀土Ce元素可以使过共析钢的抗拉强度提高19 MPa,面缩率降低2%;添加与未添加稀土Ce元素的过共析钢盘条性能不同,主要与珠光体片层间距的大小和均匀性有关,稀土Ce元素的添加可以细化、均匀珠光体片层间距,提高过共析钢盘条的同圈性能均匀性。

关键词：过共析钢稀土Ce元素非金属夹杂物组织性能珠光体片层间距

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无取向硅钢中镁铝尖晶石的变性机理

工程科学学报 2015年第1期37卷 20-29页

作者：孙彦辉赵勇蔡开科孙赛阳马志飞方忠强北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心北京100083

对无取向硅钢钙处理过程中镁铝尖晶石夹杂的变性机理进行了研究,重点考察了钙处理前期和中期Mg O-Al2O3的变性过程.钙处理前,钢中除了发现单纯的Mg O-Al2O3外,还发现少量被Al N包裹的Mg O-Al2O3.钙处理1.5 min后,在Mg O-Al2O3表面有中... 详细信息

对无取向硅钢钙处理过程中镁铝尖晶石夹杂的变性机理进行了研究,重点考察了钙处理前期和中期Mg O-Al2O3的变性过程.钙处理前,钢中除了发现单纯的Mg O-Al2O3外,还发现少量被Al N包裹的Mg O-Al2O3.钙处理1.5 min后,在Mg O-Al2O3表面有中间产物Ca S或Ca O形成;钙处理4.5 min后,生成由内到外依次为Mg O-Al2O3、Ca O-Mg O-Al2O3和Ca OAl2O3的夹杂物;钙处理10 min后,未反应的Mg O-Al2O3消失,Ca O-Mg O-Al2O3和Ca O-Al2O3的成分趋于均匀.通过热力学计算得到了Al2O3/Mg O-Al2O3/Mg O和Mg O-Al2O3/x Ca O·y Al2O3的稳定相图,发现在含铝越高的钢中,镁铝尖晶石变性越困难.结合夹杂物的扫描电镜观察、能谱分析和面扫描图分析结果,提出了夹杂物的变性路径:Mg O或Al2O3→Mg O-Al2O3→Ca O-Mg O-Al2O3→Ca O-Al2O3;在产物的中间层Ca O-Mg O-Al2O3中,Al2O3含量除了一般情况下的逐渐降低外,偶尔还存在突然升高的情况.

关键词：炼钢硅钢夹杂物尖晶石钙处理变性

SiC半导体不同晶面氧化机理及动力学的研究进展

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工程科学学报 2021年第5期43卷 594-602页

作者：赵春阳王恩会侯新梅北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心北京100083

SiC作为一种综合性能优异宽禁带半导体,在金属氧化物半导体场效应晶体管中具有广泛的应用.然而SiC热氧化生成SiO_(2)的过程具有各向异性,导致不同晶面上的氧化速率差异较大,这会对半导体器件的性能产生不利影响,因而研究SiC各个晶面上Si... 详细信息

SiC作为一种综合性能优异宽禁带半导体,在金属氧化物半导体场效应晶体管中具有广泛的应用.然而SiC热氧化生成SiO_(2)的过程具有各向异性,导致不同晶面上的氧化速率差异较大,这会对半导体器件的性能产生不利影响,因而研究SiC各个晶面上SiO_(2)的生长规律尤其重要.建立有效合理的动力学模型是认识上述规律的有效手段.本文从反应机理和拟合准确度两方面对目前具有代表性的改进的Deal-Grove模型(Song模型和Massoud经验关系式)以及硅碳排放模型(Si−C emission model)进行系统研究和比较.在此基础上,分析已有模型的优缺点,提出本课题组建立的真实物理动力学模型应用的可能性,为SiC不同晶面氧化动力学的准确描述提供进一步优化和修正思路.

关键词： SiC 金属氧化物半导体场效应晶体管 Deal-Grove模型晶面氧化

二维过渡金属碳化物/碳氮化物(MXene)的稳定性及改进方法

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工程科学学报 2022年第11期44卷 1881-1896页

作者：郑子祥王恩会侯新梅杨涛北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心北京100083

二维(2D)过渡金属碳化物/碳氮化物(Mxene)材料,因其良好的亲水性、导电性、柔韧性以及高赝电容等特性,在储能、海水淡化、催化、电磁干扰屏蔽、透明导电薄膜等领域有着巨大的应用潜力.然而,由于MXene材料中活性过渡金属、表面官能团以... 详细信息

二维(2D)过渡金属碳化物/碳氮化物(Mxene)材料,因其良好的亲水性、导电性、柔韧性以及高赝电容等特性,在储能、海水淡化、催化、电磁干扰屏蔽、透明导电薄膜等领域有着巨大的应用潜力.然而,由于MXene材料中活性过渡金属、表面官能团以及结构缺陷的存在,使其在无保护的环境中(含有水、氧等)很容易被氧化,导致稳定性较差.MXene材料的氧化破坏了其片状结构,降低了其电导率,限制了其更广泛的应用.本文简要介绍了MXene的结构和合成方法;综述了MXene在不同条件下不稳定的机理,即表面官能团和周围介质发生氧化反应;并从储存条件、合成方法、气氛热处理、表面电性修饰、掺杂等方面讨论了提高MXene稳定性的方法.

关键词： MXene 稳定性机理氧化改进方法

考虑轧制界面粗糙形貌的轧机辊系非线性振动特性研究

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振动与冲击 2017年第8期36卷 113-120页

作者：孙韵韵肖会芳徐金梧北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心北京100083

轧制界面的粗糙形貌可导致界面行为的根本变化,极大地影响着轧机辊系的动力学响应行为。考虑轧制界面粗糙形貌的影响,建立了轧机辊系系统的非线性垂直振动动力学模型,计算了具有不同粗糙形貌轧制界面的轧机辊系系统非线性刚度特性和固... 详细信息

轧制界面的粗糙形貌可导致界面行为的根本变化,极大地影响着轧机辊系的动力学响应行为。考虑轧制界面粗糙形貌的影响,建立了轧机辊系系统的非线性垂直振动动力学模型,计算了具有不同粗糙形貌轧制界面的轧机辊系系统非线性刚度特性和固有频率特性,并与采用Duffing振子描述界面刚度的传统轧机模型进行了对比。采用多尺度法求解了考虑界面粗糙形貌影响的轧机系统主共振幅频特性方程,并推导了系统受迫振动响应的跳跃频率和跳跃幅值表达式,分析了轧制界面粗糙形貌、激励载荷、非线性刚度率和阻尼对轧机辊系系统动力学响应特性的影响,为抑制轧机振动提供有效的理论参考。

关键词：轧机垂直振动粗糙形貌非线性

碳化硅纳米线阵列基一体化光电阳极用于高效裂解水制氢

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工程科学学报 2023年第7期45卷 1149-1155页

作者：周林林杨涛王恩会周国治侯新梅北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心北京100083

近年来,光电催化裂解水制氢已经发展成为获取氢能最重要的途径之一.然而,半导体材料固有的较低的光吸收效率和较高的载流子复合率成为限制其发展的主要障碍.以N掺杂4H-SiC单晶片为原料,通过阳极氧化法制备了N掺杂4H-SiC纳米线阵列基一... 详细信息

近年来,光电催化裂解水制氢已经发展成为获取氢能最重要的途径之一.然而,半导体材料固有的较低的光吸收效率和较高的载流子复合率成为限制其发展的主要障碍.以N掺杂4H-SiC单晶片为原料,通过阳极氧化法制备了N掺杂4H-SiC纳米线阵列基一体化光电阳极,聚焦于优化阳极析氧反应条件,在光照和外加电场的共同作用下成功实现了高效裂解水制氢.相比于块体,碳化硅纳米线阵列基一体化光电阳极的裂解水制氢性能表现出了显著的提升.以Ag/AgCl电极为参比电极,开启电压从1.224 V降低至-0.021 V,1.4 V电压下的电流密度从2.64 mA·cm^(-2)提升至3.61 mA·cm^(-2).通过构建具有纳米结构的半导体光电阳极,可以有效提高其光吸收能力并优化其电荷转移路径,从而显著提升光电催化裂解水制氢的效率.

关键词：碳化硅阳极氧化纳米线阵列光电催化裂解水制氢

回火温度对Cr7钢耐CO_(2)腐蚀性能的影响

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材料导报 2021年第18期35卷 18176-18181页

作者：顾洋宋帅武会宾张志慧张鹏程北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心北京100083

利用高温高压釜加速腐蚀试验,获得了Cr7钢经不同回火处理后在CO_(2)环境中的静、动态腐蚀速率,并利用SEM结合XRD分析了样品的组织及腐蚀产物类型。结果表明,Cr7钢经不同温度回火后的组织均为回火马氏体,其耐蚀性能随着回火温度的升高呈... 详细信息

利用高温高压釜加速腐蚀试验,获得了Cr7钢经不同回火处理后在CO_(2)环境中的静、动态腐蚀速率,并利用SEM结合XRD分析了样品的组织及腐蚀产物类型。结果表明,Cr7钢经不同温度回火后的组织均为回火马氏体,其耐蚀性能随着回火温度的升高呈下降趋势,静态腐蚀产物为Cr(OH)_(3)和FeCO_(3),动态腐蚀膜表面还附着由FeCO_(3)和CaCO_(3)组成的颗粒物。扫描开尔文探针和电子背散射衍射分析结果显示,经200℃和500℃回火后的样品电位差约为80 mV,600℃回火后的样品电位差增大到了118 mV。回火过程中马氏体板条的合并使得大角度晶界的比例升高,从而使微区电位起伏加大,这是引起Cr7钢耐蚀性能下降的主要原因。

关键词：中Cr钢 CO_(2)腐蚀回火马氏体大角度晶界扫描开尔文探针